JPS6145419A - Optical pickup - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make an optical pickup compact and to reduce the cost of the optical pickup by providing the optical pickup for an optical disc with a means for detecting tracking shift or defocusing and a hologram means. CONSTITUTION:Laser light 2 projected from a laser diode 1 is irradiated on a prescribed position on an optical disc 8 through a collimator lens 3, a prism 4, a polarizing beam splitter 5, a 1/4lambda plate 6, and an objective lens 7 surrounded by a coil 9 for vibrating the lens 7 in the axial direction or the right and left direction. In said constitution, a hologram lens 10a which is a detecting means for detecting tracking shift or defocusing is arranged so as to be opposed to the splitter 5 and the reflected light 2a projected from the lens 10a is detected by a four-division detecting means 11. The lens 10a is formed by adhering a recording medium 17 such as silver salt having wavelength different from that of the diode 1 to a substrate 16 consisting of glass and detects various shifts while shortening the size of the optical system.

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の属する技術分野 本発明は光ピックアップに係わり、特に光ディスクから
の情報をピックアップする際のトラッキングずれまたは
フォーカスずれ光学検出手段にホログラム手段を用いた
光ピンクアップに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical field to which the invention pertains The present invention relates to an optical pickup, and in particular to optical pink-up using hologram means as an optical detection means for tracking deviation or focus deviation when picking up information from an optical disk. Regarding.

（２）技術の背景 記録担体としての光ディスクにオーデオ、ビデオあるい
はコンピュータ等のデータをピットの型で光学的に記録
し、該光ディスクに光ピックアップからのレーザ光を照
射して情報を読み取るような装置は種々提案されている
。(2) Background of the technology A device that optically records audio, video, or computer data in the form of pits on an optical disk as a record carrier, and reads the information by irradiating the optical disk with laser light from an optical pickup. Various proposals have been made.

これら光ピンクアップと光ディスク間で再生（または記
録）を安定に行うためにはトラ・７キングずれやフＡ・
−カスずれを検出して対物レンズをトラッキングまたは
フォーカス方向にサーボするためのサーボ機構も種に提
案されている。In order to perform stable playback (or recording) between these optical pink-up and optical discs, it is necessary to prevent
- A servo mechanism has also been proposed for detecting a scrap shift and servoing the objective lens in the tracking or focusing direction.

（３）従来技術 上記したトラッキングずれやフォーカスずれを検出する
だめの光ピックア・ノブの構成例を第８図について詳述
する。第８図は光ピックアップによるフォーカスずれを
検出するための光学系の説明図であり、第８図において
レーザダイオード１から放出されたレーザ光２はコリメ
ータレンズ３゜プリズム４．偏向ビームスプリッタ（以
下ＰＢＳと記す）５．ｚλ板６．対物レンズ７を介して
光ディスク８に照射される。上記対物レンズ７の周辺に
は該対物レンズの軸方向（上下方向）または左右方向に
振動させるためのコイル等からなる駆゛動手段９を有す
る。さらに上記ＰＢＳ５には上記光ディスク８の反射光
２９を対物レンズ？　＝　’Ａλ板６を介して反射分離
し、光軸から傾いた集光レンズ１０により例えばフォト
ダイオード等よりなる４分割検出手段１１に導かれる。(3) Prior Art An example of the configuration of an optical pick-up knob for detecting the above-mentioned tracking deviation and focus deviation will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of an optical system for detecting a focus shift caused by an optical pickup. In FIG. 8, a laser beam 2 emitted from a laser diode 1 is transmitted through a collimator lens 3, a prism 4. Polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 5. zλ plate 6. The light is irradiated onto the optical disc 8 through the objective lens 7. Around the objective lens 7, there is a driving means 9 made of a coil or the like for vibrating the objective lens in the axial direction (vertical direction) or in the horizontal direction. Furthermore, the reflected light 29 of the optical disc 8 is sent to the PBS 5 through an objective lens. = 'A The light is reflected and separated via the λ plate 6, and guided by a condensing lens 10 tilted from the optical axis to a four-division detection means 11 made of, for example, a photodiode.

一般的には上記した傾いた集光レンズの代りに円筒レン
ズあるいは凸状の集光レンズとナイフェツジの組み合せ
等も用いられており、いずれの場合もフォーカスずれに
よって検出手段面上の光ビーム強度分布が変ってフォー
カスずれを検知することが出来るようになされている。Generally, a combination of a cylindrical lens or a convex condensing lens and a knife is used instead of the above-mentioned tilted condensing lens, and in either case, the light beam intensity distribution on the detection means surface is affected by the focus shift It is possible to detect out-of-focus by changing the focus.

（４）従来の問題点 上述の従来構成によると光を屈折によって集光するレン
ズを使用しているため光学系が大型化し。(4) Problems with the conventional structure According to the conventional structure described above, the optical system becomes large because it uses a lens that condenses light by refraction.

その価格も高くなるという欠点を有していた。It also has the disadvantage of being expensive.

（５）発明の目的 本発明は上記欠点に鑑みなされたも・のであり。(5) Purpose of the invention The present invention has been made in view of the above drawbacks.

光ピックアップのコンパクト化、ならびに！ストダウン
を計った光学検出手段を提供することを目的とするもの
である。Making the optical pickup more compact and! The object of the present invention is to provide an optical detection means that can reduce power consumption.

（６）発明の構成 本発明によれば、光ディスク用の光ピンクアップにおい
て、トラッキング又はフォーカスずれを検出する光学検
出手段にホログラム手段を用いてなることを特徴とする
光ピ・ノクア・ノブを提供することで達成される。(6) Structure of the Invention According to the present invention, there is provided an optical pickup knob characterized in that a hologram means is used as an optical detection means for detecting tracking or focus deviation in optical pink-up for an optical disc. It is achieved by doing.

（７）発明の実施例 以下本発明を第１画乃至第７図について詳述する。第１
図は本発明の光ピンクアップの模式図。(7) Embodiments of the Invention The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 7. 1st
The figure is a schematic diagram of the optical pink-up of the present invention.

第２図（ａ）　（ｂｌは本発明の光ピ・ンクア・ノブの
光学検出部分の他の実施例を示す側面図であり、従来技
術に示した第８図と同一部分には同−持寄を付して重複
説明は省略する。光ディスク８に照射されたレーザ光２
は反射されて反射光２ａは対物レンズ７、＋Ａλ板６．
を経て、ＰＢＳ５で反射分離されたのちホログラムレン
ズ１０ａによって収差が付加されて、集光され検知手段
１１に導かれるようになされている。Fig. 2(a) (bl is a side view showing another embodiment of the optical detection part of the optical pin-qua knob of the present invention; The redundant explanation will be omitted.The laser beam 2 irradiated on the optical disc 8
is reflected, and the reflected light 2a passes through the objective lens 7 and the +Aλ plate 6.
After being reflected and separated by the PBS 5, aberration is added by the hologram lens 10a, and the light is focused and guided to the detection means 11.

ホログラムレンズ１０ａを上記実施例ではＰＢＳ５と検
出手段１１間に平行に配設したが。In the above embodiment, the hologram lens 10a was arranged in parallel between the PBS 5 and the detection means 11.

第２図（ａ）に示すようにホログラムレンズ１０ａをＰ
ＢＳ５に対して所定角θ（ｔＪｔけて配置することで収
差を付加させるようにしてもよい。さらに第２図ｆｂ）
に示すように、よりコンパクト化を計るためにＰＢＳ５
の端面にホログラムレンズを密着させて一体化するか或
いはＰＢＳ５端面自身にホログラムを形成させるように
したものであってもよい。As shown in FIG. 2(a), the hologram lens 10a is
Aberrations may be added by arranging it at a predetermined angle θ (tJt) with respect to BS5.Furthermore, Fig. 2 fb)
As shown in the figure, in order to make it more compact, PBS5
A hologram lens may be closely attached to and integrated with the end face of the PBS 5, or a hologram may be formed on the end face of the PBS 5 itself.

以下に本発明に用いられる光ピックアップのホログラム
レンズの製法の１例を第３図について説明する。すなわ
ち本発明の光ピックアップで用いるレーザダイオード１
の波長λ１とは異なる波長λ２　（≠λ１）で銀塩等の
記録媒体１７が塗布されたガラス載板１６上にホログラ
ムレンズ１０ａを形成する。An example of a method for manufacturing a hologram lens for an optical pickup used in the present invention will be described below with reference to FIG. That is, the laser diode 1 used in the optical pickup of the present invention
A hologram lens 10a is formed on a glass mounting plate 16 coated with a recording medium 17 such as silver salt at a wavelength λ2 (≠λ1) different from the wavelength λ1.

今、ガラス基板１６の主平面に入射される平面波１８の
波長をλ２とし、物体波とじての球面波１９の波長をλ
２として、該球面波１９の焦点距離βを１５鶴に選択し
、平面波１８と球面波１９との交角をβ＝３０度に選択
して作成した。Now, the wavelength of the plane wave 18 incident on the main plane of the glass substrate 16 is λ2, and the wavelength of the spherical wave 19 as an object wave is λ2.
2, the focal length β of the spherical wave 19 was selected to be 15 degrees, and the intersection angle between the plane wave 18 and the spherical wave 19 was selected to be β = 30 degrees.

このようにして作成したホログラムレンズ１０ａを光学
検出手段１１とＰＢＳＳ間に配した第４図で対物レンズ
７の焦点距離を４．３龍光路Ｅ　Ｆ　＋　Ｆ　Ｇ　＝５
Ｑ＋ａｍとし、従来構成と同様の４分割検出手段１１で
光ディスク８からの反射光を受けた場合には上記ボログ
ラムレンズ１０ａの作用によって４分割検出手段１１面
上のスポ７）は非点収差によって収差を付加することが
出来、フォーカスずれ及びトラッキングずれを検出し得
る。勿論この場合、ホログラムレンズ作成時の参照光１
８とは異なる方向から反射光　２ａを照射するようにす
るを可とする。In FIG. 4, the hologram lens 10a created in this manner is arranged between the optical detection means 11 and the PBSS, and the focal length of the objective lens 7 is 4.3.
Q+am, and when the reflected light from the optical disk 8 is received by the 4-split detection means 11 similar to the conventional configuration, the spot 7) on the 4-split detection means 11 surface is affected by astigmatism due to the action of the bologram lens 10a. Aberrations can be added, and focus deviations and tracking deviations can be detected. Of course, in this case, the reference light 1 when creating the hologram lens
It is possible to irradiate the reflected light 2a from a direction different from 8.

光ディスク８への入射光が適正位置ａにあるときはこの
反射光は検出手段１１面上で第５図（イ）に示すように
結像し、検出手段を構成する４つのセンサＡ、　　Ｂ、
　　Ｃ，’　Ｄからは等量の電気信号が導出され、光デ
ィスク８への入射光が集光レンズ１０に近い位置すでは
反射光２ａは第５図（ロ）の如く結像し１反対に遠い位
置Ｃでは第５図（ハ）の如く結像するので第６図の如く
センサＡ、ＣとＢ、Ｄの和を第１及び第２の演算回路１
２．１３で加算し、該演算回路１２．１３の出力を第３
の演算回路１４に加えて減算すれば光ディスクのフォー
カス方向位置が検出出来るのでこれら電気信号によって
駆動手段９をサーボして上下に対物レンズ７を移動させ
ればよい。さらにトラッキングサーボ等においても４分
割検出手段に投影される反射光が各センサで等しいか異
なるかによって光束の中心がトラック中心線上から離間
した距離に対応した誤差信号を出力させることが出来る
ので。When the incident light on the optical disk 8 is at the proper position a, this reflected light forms an image on the surface of the detection means 11 as shown in FIG. 5(a), and the four sensors A, B, and
Equal amounts of electrical signals are derived from C and 'D, and when the incident light on the optical disk 8 is located close to the condensing lens 10, the reflected light 2a forms an image as shown in Figure 5 (b), and 1 is far away. At position C, an image is formed as shown in FIG.
2.13, and the output of the arithmetic circuit 12.13 is added to the third
Since the position of the optical disk in the focus direction can be detected by addition to and subtraction from the arithmetic circuit 14, the driving means 9 can be servoed using these electric signals to move the objective lens 7 up and down. Furthermore, in tracking servo and the like, it is possible to output an error signal corresponding to the distance that the center of the light beam is separated from the track center line depending on whether the reflected light projected onto the four-division detection means is equal or different for each sensor.

該電気出力を駆動手段９に加えて対物レンズ７を左右に
振るようにすればよい。The electrical output may be applied to the driving means 9 to swing the objective lens 7 from side to side.

このようにして検出手段１１に得られた焦点ずれ信号で
ある強度差信号比と焦点ずれとの関係は第７図の曲線２
０に示すようにその特性としては従来と略々同様に曲線
１６の立ち上り部分の値は０．２〜０．３／１０μｍが
得られた。この構成によればホログラムレンズ１０ａは
平行平板であって従来の凸レンズや円筒レンズに比べて
光学系が幾何学的に簡単なものとなる。The relationship between the intensity difference signal ratio, which is the defocus signal obtained by the detection means 11 in this way, and the defocus is expressed by curve 2 in FIG.
As shown in 0, the value of the rising portion of the curve 16 was 0.2 to 0.3/10 .mu.m, which is almost the same as that of the conventional method. According to this configuration, the hologram lens 10a is a parallel plate, and the optical system is geometrically simpler than a conventional convex lens or cylindrical lens.

さらに第２図（ａ）に示したものではホログラムレンズ
作成時の波長λ２と再生時のレーザダイオード波長λ１
とを同一としたのを用いて再生時にＰＢＳに対しホログ
ラムレンズ１０ａを傾けて用いて非点収差を生じさせる
ようにしてもよい。Furthermore, in the case shown in FIG. 2(a), the wavelength λ2 at the time of hologram lens creation and the laser diode wavelength λ1 at the time of reproduction
The hologram lens 10a may be tilted with respect to the PBS during reproduction to produce astigmatism.

第２図（ｂｌに示す実施例によれば検出手段とＰＢＳ間
の距離を極めて短くすることが可能となる。According to the embodiment shown in FIG. 2 (bl), it is possible to extremely shorten the distance between the detection means and the PBS.

（８）発明の効果 本発明はＥ述のごとく構成させたので光学系の寸法が短
く出来るだけでなく全体としてのコストを廉価に出来て
性能も従来と略々同様のものが得られて、その効果は大
きい。(8) Effects of the invention Since the present invention is configured as described in E, not only can the dimensions of the optical system be shortened, but the overall cost can be reduced, and the performance can be almost the same as that of the conventional one. The effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の光ピックアップの模式図、第２図（ａ
ｌ　（ｂｌは本発明の光ピックアップの他の実施例を示
す　ＰＢＳと検出手段部分の模式図、第３図は本発明の
ホログラムレンズ作成方法を示す模式図、第４図は本発
明のホログラムレンズを用いた光ピックアップの検出方
法を示す模式図、第５図（イ）（ロ）（ハンは第４図に
よって検出手段面上に得られる反射レーザビームパター
ン、第６図は第５図の検出手段からの電気信号出方を得
るための回路図、第７図は第４図によって得られた焦点
すれと強度差信号比との関係を示す線図、第８図は従来
の光ピンクアップの模式図である。 １・・・レーザダイオード、　　　　　２ａ・・・反射
光、　　　　４・・・プリズム、　　　　５・・・ＰＢ
Ｓ、　　　　６・・・２λ板、　　　７・・・対物レン
ズ、　　　　８・・・光ディスク１９・・・駆動手段、
　　　　　１０・・・集光レンズ。 １０ａ・・・ホログラムレンズ、　　　　１１・・・検
出手段、　　　　　１２，１３．１４・・・演算回路、
　　　　１６・・・ガラス基板、１８・・・平面波、　
　　　１９・・・球面波。 第１図 第２図 ビピｂ 第３図 第４図 第５図 （伺　　　　　　（ハ）　　　　　　　（ロ）第６図 第７− 第８図Figure 1 is a schematic diagram of the optical pickup of the present invention, Figure 2 (a
l (bl shows another embodiment of the optical pickup of the present invention; a schematic diagram of the PBS and the detection means portion; FIG. 3 is a schematic diagram showing the method for producing a hologram lens of the present invention; FIG. 4 shows a hologram lens of the present invention) Schematic diagrams showing the detection method of an optical pickup using FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the out-of-focus obtained in FIG. 4 and the intensity difference signal ratio, and FIG. It is a schematic diagram. 1... Laser diode, 2a... Reflected light, 4... Prism, 5... PB
S, 6... 2λ plate, 7... Objective lens, 8... Optical disk 19... Drive means,
10... Condensing lens. 10a...Hologram lens, 11...Detection means, 12, 13.14... Arithmetic circuit,
16...Glass substrate, 18...Plane wave,
19... Spherical wave. Figure 1 Figure 2 Bipi b Figure 3 Figure 4 Figure 5 (C) (B) Figure 6 Figure 7-8

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）光ディスク用の光ピックアップにおいて、トラッ
キング又はフォーカスずれを検出する光学検出手段にホ
ログラム手段を用いてなることを特徴とする光ピックア
ップ。(1) An optical pickup for an optical disc, characterized in that a hologram is used as an optical detection means for detecting tracking or focus deviation. （２）前記ホログラム手段は光ディスクからの反射光に
収差を持たせて集光するようにしてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。(2) The optical pickup according to claim 1, wherein the hologram means focuses the reflected light from the optical disk with aberration. （３）前記ホログラム手段に付加する収差は反射光を参
照光とは異なる方向から照射するようにしてなることを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光ピックアップ
。(3) The optical pickup according to claim 2, wherein the aberration added to the hologram means is such that the reflected light is irradiated from a direction different from that of the reference light. （４）前記ホログラム手段に付加する収差はホログラム
手段作製時と再生時では異なる波長となるようにしてな
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光ピッ
クアップ。（５）前記光学検出手段はレーザ光源と、該
レーザ光源よりのレーザ光を透過させて光ディスクに集
束させると共に、該光ディスクよりの反射光を検出手段
に導くビームスプリッタを具備し、該ビームスプリッタ
と該検出手段間にホログラムレンズを配設してなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピックアッ
プ。(4) The optical pickup according to claim 2, wherein the aberration added to the hologram means has different wavelengths when producing the hologram means and when reproducing the hologram means. (5) The optical detection means includes a laser light source and a beam splitter that transmits the laser light from the laser light source and focuses it on the optical disc, and guides the reflected light from the optical disc to the detection means, and the beam splitter and The optical pickup according to claim 1, characterized in that a hologram lens is disposed between the detection means.